Какой сэмплер использовать для конкретной сцены? Лучший ответ дает эксперимент:
Для сцен без мелких деталей малым количеством blurry effects и гладкими текстурами, Adaptive subdivision sampler с его способностью к понижению числа сэмплов ниже 1, будет лучшим. Для сцен с детальными текстурами или множеством мелкой геометрии и малым количеством blurry эффектов, Two-level sampler работает лучше.
Так же в случае анимации включающей детальные текстуры, Adaptive subdivision sampler может вызывать фликер эффект который можно избежать используя Two-level sampler.
Для сложных сцен с большим количеством blurry эффектов и детальными текстурами, Fixed rate sampler работает лучше и предпочтителен в отношении компромисса качества и времени.
Примечание по использованию памяти:
Алгоритмы сэмплеров требуют значительного количества памяти для сохранения информации о каждом bucket-е. Использование большого размера bucket может требовать много памяти. Это особенно существенно для Adaptive subdivision sampler, который сохраняет дополнительные sub сэмплы в том же bucket-е.
Adaptive QMC sampler и Fixed rate sampler с другой стороны сохраняют обычно только суммарную информацию о сэмплах, что уменьшает требования к памяти.
Indirect Illumination (GI)
Approaches to indirect illumination
V-Ray использует несколько подходов для расчета непрямого света с различными
вариантами компромисса между качеством и скоростью:
Direct computation — (Quasi-Monte Carlo GI) — это самый простой подход; непрямой
свет GI рассчитывается независимо для каждой точки поверхностей сцены путем
прослеживания лучей в различных направлениях от этой точки.
Преимущества:
- Этот подход сохраняет все детали (мелкие и четкие тени) в непрямом освещении;
- Прямой расчет свободен от дефектов, таких как мерцание (flicker) при анимации;
- не требует дополнительной памяти;
- Непрямое освещение в случае быстрого движения (motion-blurred) объектов рассчитывается корректно.
Недостатки:
- Этот подход очень медленный для сложных сцен (например, освещения помещений);
- прямой расчет создает шум в изображении, который может быть устранен только
увеличением числа лучей, что в свою очередь еще больше замедляет рендер.
Irradiance map — этот алгоритм основан на кэшировании; основная идея состоит в
том чтобы рассчитать освещение только для небольшого числа точек в сцене, и
затем интерполировать результат для остальных точек.
Преимущества:
- irradiance map алгоритм очень быстрый по сравнению с прямым просчетом,
особенно для сцен с большим количеством плоских поверхностей; - шум присущий прямому просчету значительно уменьшается при использовании
irradiance map; - irradiance map может быть сохранена и повторно использована из файла, для
ускорения рендера других видов сцены (других положений камеры) или fly-through
анимации; - irradiance map может быть так же использована для ускорения просчета прямого
диффузного света от area light источников.
Недостатки:
- Некоторые детали в GI, могут быть потеряны или размыты в результате
интерполяции; - Если используются low настройки, может появиться мерцание (flicker) при
анимации; - irradiance map требует дополнительной памяти;
- непрямое освещение с быстро движущимися объектами (motion-blurred) может быть
не совсем корректным и может вести к появлению шума (хотя в большинстве случаев
этого не происходит).
Photon map — этот алгоритм основан на трассировке лучей начиная от источников
света и дальше отражающихся на поверхностях объектов сцены. Может использоваться
для рендера помещений или полуоткрытых сцен с большим количеством света и
маленькими «окнами». Photon map обычно не дает достаточно хорошего результата
для использования в финишном рендере; однако может быть использован как грубое
приближение освещения сцены.
Преимущества:
- photon map может давать грубое приближение освещения сцены очень быстро;
- photon map результат может быть сохранен для ускорения рендера с других точек той же сцены или fly-through анимации;
- photon map не зависит от положения камеры.
Недостатки:
- photon map обычно не подходит для получения финального результата;
- требует дополнительной памяти;
- в V-Ray’s варианте, просчет освещения двигающихся (motion-blurred) объектов не совсем точен (хотя это не составляет проблемы в большинстве случаев);
- photon map требует обязательного использования источников света, не может
работать с environment lights (skylight).
Light map -алгоритм приближенного расчета глобального освещения в сцене. Очень похож на photon mapping, но без многих его ограничений. light map строится путем прослеживания множества путей начиная от камеры. Каждое отражение на пути сохраняет освещение от других лучей в 3d структуре, подобной photon map.
Light map это универсальное GI решение которое может быть использовано и для интерьеров (помещений) и для открытых сцен, или прямо или как алгоритм вторичного отскока совместно с irradiance map или direct GI методом.
Advantages:
- lightmap просто настраивается. Лучи прослеживаются только от камеры, в противоположность photon map, в котором лучи должны быть прослежены от каждого источника, что требует дополнительного времени на подготовку просчета каждого источника.
- light-mapping алгоритм работает эффективно с любыми видами источников — включая skylight, self-illuminated объекты, non-physical, photometric и и.д.. В противоположность, photon map не ограничен в световых эффектах, которые может воспроизвести — например photon map не может воспроизвести освещение от skylight или от стандартного omni без обратно квадратичного снижения интенсивности с расстоянием.
- Light map обеспечивает корректные результаты в углах и вокруг небольших объектов. Photon map, использует сложный алгоритм оценки плотности, который часто дает ошибочные результаты, или затемняя или пересветляя такие области.
- Во многих случаях light map может быть использован для быстрого и
качественного превью освещения в сцене.
Disadvantages:
- Как и irradiance map, light map зависит от положения камеры. Однако, генерирует аппроксимацию освещения всей сцены вместе с невидимыми для камеры частями, например, один просчет дает полную оценку GI в замкнутом помещении; * В настоящее время работает только с V-Ray материалами;
- В настоящее время работает только с V-Ray материалами;
- Так же как и photon map, light map не адаптивный метод. Освещение рассчитывается с постоянным качеством, установленным пользователем в настройках.
- light map работает не достаточно хорошо с bump maps;
- используйте irradiance map или direct GI для получения корректных результатов при использовании bump maps.
- Просчет освещения движущихся объектов (motion-blurred) выполняется не полностью корректно, хотя и дает очень сглаженный результат, так как lightmap сглаживает GI во времени (что противоположно irradiance map, где каждый сэмпл просчитывается в отдельный момент времени).
Какой метод использовать? Это зависит от задачи. Раздел с примерами может помочь
в выборе подходящего метода для вашей сцены.
Primary (первичный) и secondary (вторичный) отскок
Настройки для непрямого освещения в V-Ray разделены на две секции: Настройки алгоритма первичного отскока и настройки связанные с алгоритмом для просчета вторичного отскока. Первичный диффузный отскок происходит, когда точка отображения (шейдинга) прямо видна камерой, или через отражение/преломление. Вторичный отскок происходит, когда точка отображения (шейдинга) используется в просчете GI (глобального освещения).
